- 椭圆及其性质
- 共751题
如图,椭圆E:的离心率是
,过点P(0,1)的动直线
与椭圆相交于A,B两点,当直线
平行与
轴
时,直线
被椭圆E截得的线段长为
.
25.求椭圆E的方程;
26.在平面直角坐标系中,是否存在与点P不同的定点Q,使得
恒成立?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
;
解析
由已知,点在椭圆E上.
因此,
解得.
所以椭圆的方程为.
考查方向
解题思路
根据椭圆的对称性,当直线与
轴平行时,
,将这个点的坐标代入椭圆的方程,得
.再根据离心率得
,又
,三者联立,解方程组即可得
,进而得椭圆的方程为
.
易错点
不会转化题中给出的条件;
正确答案
存在,Q点的坐标为.
解析
当直线与
轴平行时,设直线
与椭圆相交于C
、D两点.
如果存在定点Q满足条件,则,即
.[来源:Z。xx。k.Com]
所以Q点在y轴上,可设Q点的坐标为.
当直线与
轴垂直时,设直线
与椭圆相交于M、N两点.
则,
由,有
,解得
或
.
所以,若存在不同于点P的定点Q满足条件,则Q点的坐标只可能为
.
下面证明:对任意的直线,均有
.
当直线的斜率不存在时,由上可知,结论成立.
当直线的斜率存在时,可设直线
的方程为
,A、B的坐标分别为
.
联立得
.
其判别式,
所以,.
因此.
易知,点B关于y轴对称的点的坐标为.
又,
所以,即
三点共线.
所以.
故存在与P不同的定点,使得
恒成立.
考查方向
解题思路
先利用与
轴平行和垂直这两种特殊情况找出点Q的坐标为
.接下来联立直线与椭圆的方程,利用根与系数的关系证明:对任意的直线
,均有
.设
,由图可看出
,为了证明
,只需证明
,为此作点B关于y轴对称的点
,这样将问题转化为证
三点共线.
易错点
想不到先解决特色情况再证明一般情况。
已知椭圆E:的四个顶点构成一个面积为
的四边形,该四边形的一个内角为60°.
24.求椭圆的方程;
25.直线l与椭圆E相交于A,B两个不同的点,线段AB的中点为C,O为坐标原点,若△OAB面积为,求
的最大值.
正确答案
(Ⅰ);
解析
试题分析:本题属于圆锥曲线的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)按照解题步骤求解,(2)要注意讨论直线不存在斜率的特殊情况;
(Ⅰ)由题解得
,
所以椭圆E的方程为.
考查方向
解题思路
本题考查椭圆的标准方程、直线和椭圆的位置关系,解题步骤如下:
1)利用椭圆的内接四边形和椭圆的几何元素间的关系进行求解;
2)联立直线与椭圆的方程,得到关于的一元二次方程;
3)利用判别式、根与系数的关系和弦长公式求弦长;
4)利用点到直线的距离公式和三角形的面积公式求面积表达式;
5)利用基本不等式求最值。
易错点
1)忽视椭圆顶点的对称性;
2)忽视基本不等式求最值时的取等条件.
正确答案
(Ⅱ)2.
解析
试题分析:本题属于圆锥曲线的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)按照解题步骤求解,(2)要注意讨论直线不存在斜率的特殊情况;
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),
(1)当l的斜率不存在时,A,B两点关于x轴对称,
由△OAB面积,可得
,
(2)当l的斜率存在时,设直线l:,
联立方程组消去y,得
,
由得
,
则,
,(*)
,
原点O到直线l的距离,
所以△OAB的面积,
整理得,即
所以,即
,满足
,
结合(*)得,
,
则C,所以
,
,
所以,
当且仅当,即m=±1时,等号成立,
故,综上
的最大值为2.
考查方向
解题思路
本题考查椭圆的标准方程、直线和椭圆的位置关系,解题步骤如下:
1)利用椭圆的内接四边形和椭圆的几何元素间的关系进行求解;
2)联立直线与椭圆的方程,得到关于的一元二次方程;
3)利用判别式、根与系数的关系和弦长公式求弦长;
4)利用点到直线的距离公式和三角形的面积公式求面积表达式;
5)利用基本不等式求最值。
易错点
1)忽视椭圆顶点的对称性;
2)忽视基本不等式求最值时的取等条件.
如图所示,椭圆C1:+=1(a>b>0)的离心率为,x轴被曲线C2:y=x2-b截得的线段长等于C1的短轴长.C2与y轴的交点为M,过坐标原点O的直线l与C2相交于点A,B,直线MA,MB分别与C1相交于点D,E.
24.求C1,C2的方程
25.求证:MA⊥MB;
26. 记△MAB,△MDE的面积分别为S1,S2,若=λ,求λ的取值范围.
正确答案
C1的方程:+y2=1;C2的方程:y=x2-1
解析
由题意,知=,所以a2=2b2. ……1分
又2=2b,得b=1. ……2分
所以曲线C2的方程:y=x2-1,椭圆C1的方程:+y2=1. ……3分
考查方向
主要考查直线与圆锥曲线的综合应用能力,具体涉及到抛物线的方程,椭圆的方程,直线与圆锥曲线的相关知识. 本小题对考生的化归与转化思想、运算求解能力都有很高要求.
解题思路
根据题意直接列出a,b,c方程, 可求出两条曲线的方程
易错点
易在运算中出错,在转化直线与圆锥曲线关系过程中,易在切入点出错
正确答案
略
解析
证明 设直线AB:y=kx,A(x1,y1),B(x2,y2),由题意,知M(0,-1).
则⇒x2-kx-1=0, ……4分
则x1·x2=-1,x1+x2=k,
=(x1,y1+1)·(x2,y2+1)=(k2+1)x1x2+k(x1+x2)+1=-(1+k2)+k2+1=0,
所以MA⊥MB. ……7分
考查方向
解题思路
设直线方程、交点坐标. 通过向量的数量积等于零, 证明两条线互相垂直
易错点
易在运算中出错,在转化直线与圆锥曲线关系过程中,易在切入点出错
正确答案
[,+∞)
解析
解: 设直线MA的方程:y=k1x-1,直线MB的方程:y=k2x-1,……8分
由25题知k1k2=-1,M(0,-1),
由解得或 ……9分
所以A(k1,k-1).同理,可得B(k2,k-1).……10分
故S1=|MA|·|MB|=·|k1||k2|.
由解得或
所以D(,).同理,可得E(,).……11分
故S2=|MD|·|ME|=·,
=λ==≥,……13分
则λ的取值范围是[,+∞).……14分
考查方向
主要考查直线与圆锥曲线的综合应用能力,具体涉及到抛物线的方程,椭圆的方程,直线与圆锥曲线的相关知识. 本小题对考生的化归与转化思想、运算求解能力都有很高要求.
解题思路
设MA,MB的方程,通过与抛物线,椭圆联立方程组,解出A,B,D,E的坐标,然后分别用表示面积
,把
表示成关于
的关系式,最后用均值不等式求解λ的取值范围.
易错点
易在运算中出错,在转化直线与圆锥曲线关系过程中,易在切入点出错
3.若双曲线的顶点和焦点分别为椭圆的焦点和顶点,则该双曲线方程为( )
正确答案
解析
由椭圆方程知焦点坐标为
,顶点坐标为
,所以双曲线的顶点坐标为
,焦点坐标为
,从而其
,故双曲线方程为
因此B选项不正确,C选项不正确,D选项不正确,所以选A选项。
考查方向
解题思路
根据已知椭圆方程写出其焦点和顶点坐标,从而知双曲线的顶点和焦点坐标,由此确定a,b,c的值最后给出双曲线的方程。因此B选项不正确,C选项不正确,D选项不正确,所以选A选项。
易错点
易混淆椭圆与双曲线中a,b,c之间的关系以及a,b,c在两种曲线中所表示的意义。
知识点
16.已知直线与椭圆
相交于
两点,若椭圆上存在点
,使得
是等边三角形,则椭圆
的离心率
_____.
正确答案
解析
根据椭圆参数方程设出B点坐标(acost,bsint),由为正三角形知
从而得出点P (-asint,bcost),
又得
,而tant=
整理得
,所以可算得e.=
考查方向
解题思路
根据椭圆参数方程设出B点坐标(acost,bsint),由为正三角形知
从而得出点P(-asint,bcost),又
得
,而tant=
整理得
,所以可算得e.
易错点
为等边三角形的处理不灵活导致运算量大
知识点
9.已知是椭圆
的左、右焦点,过
且垂直于
轴的直线与椭圆交于
两点,若
是锐角三角形,则该椭圆离心率
的取值范围是( ).
正确答案
解析
由已知条件画出简图,由图可知,所以
,又因为在椭圆中
,所以
,即
,
,所以
,即
,解得
,所以
,应选C。
考查方向
解题思路
1.根据已知条件画出草图;2.由椭圆的性质得到不等关系;3.求离心率的范围。
易错点
本题易在不会由平面几何的知识得到等量关系。
知识点
已知椭圆离心率为
,以原点为圆心,以椭圆C的短半轴长为半径的圆O与直线
:
相切。
23.求椭圆C的方程;
24.设不过原点O的直线与该椭圆交于P、Q两点,满足直线OP,
PQ,OQ的斜率依次成等比数列,求△OPQ面积的取值范围。
正确答案
(1);
解析
:(1) 由直线:
与圆
相切得:
,
由 得
,
又
椭圆C的方程为
考查方向
解题思路
问先根据与圆
相切得:
,后利用离心率求出答案;
易错点
不会转化与圆
相切导致出错;
正确答案
(2)(0,1)
解析
:
(2)由题意可知,直线的斜率存在且不为0,故可设直线l的方程为
y=kx+m(m≠0),P(x1,y1),Q(x2,y2),
由消去y得(1+4k2)x2+8kmx+4(m2-1)=0,
则Δ=64k2m2-16(1+4k2)(m2-1)=16(4k2-m2+1)>0,
且x1+x2=,x1x2=.
故y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2.
因为直线OP,PQ,OQ的斜率依次成等比数列,
所以·==k2,
即+m2=0, 又m≠0,所以k2=,即k=±.
由Δ>0,及直线OP,OQ的斜率存在,得0<m2<2且m2≠1.
S△OPQ=|x1-x2||m|= ,
所以S△OPQ的取值范围为(0,1).
考查方向
解题思路
设出直线的方程后与椭圆的方程联立消元导出韦达定理后将直线OP,PQ,OQ的斜率依次成等比数列,求出
.,后利用S△OPQ
即可得到答案。
易错点
不会转化OP,PQ,OQ的斜率依次成等比数列导致问题找不到突破口。
20. 如图:A,B,C是椭圆的顶点,点
为椭圆的右焦点,原点O到直线CF的距离为
,且椭圆过点
.
(I)求椭圆的方程;
(II)若P是椭圆上除顶点外的任意一点,直线CP交x轴于点E,直线BC与AP相交于点D,连结DE.设直线AP的斜率为k,直线DE的斜率为
,问是否存在
实数
,使得
成立,若存在求出
的值,若不存在,请说明理由.
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
1)点到直线的距离公式得到a,b的关系,根据点在椭圆上联立求出椭圆方程
2)设点p,根据要求求出直线AP,与直线BC求出点D
3)根据直线CP得到点E
4)使用两点间斜率公式得到DE斜率,化简得到结论
易错点
本题主要有以下几个错误:
1)椭圆方程求错
2)找不到有效突破点,导致运算量加大,无法得出理想结果
知识点
已知椭圆:
(
)的离心率
,左顶点
与右焦点
的距离
24.求椭圆的方程;
25.过右焦点作斜率为
的直线
与椭圆
交于
两点,
为定点,当△
的面积最大时,求l的方程.
正确答案
(1)
解析
(Ⅰ)由得:
,①
由得
,②
由①②得:,
,
,
椭圆的方程为
.
考查方向
解题思路
根据椭圆的基本信息求解即可,
易错点
不会构造函数
正确答案
(2)
解析
(Ⅱ)过右焦点斜率为
的直线
:
,
联立方程组:
消元得:
设交点
则,
,
点到直线
的距离
,
所以△的面积
令,则
,
记,单调递增,
,所以
最大值为
,
此时,,l的方程:
.
考查方向
解题思路
设所求的直线方程,然后联立消元得到两根之和与之积,后构建△的面积
,最后利用基本不等式求出最值。
易错点
不会利用换元求面积的最值。
已知椭圆离心率为
,点
在短轴CD上,
且 .
23.求椭圆E的方程;
24.过点P的直线与椭圆E交于A,B两点.
(i)若,求直线
的方程;
(ii)在y轴上是否存在与点P不同的定点Q,使得恒成立,若存在,求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
正确答案
考查方向
解题思路
由题意,根据数量积求得方程中的待定的a,b.(2).按照解析几何的常规思路求解,
先讨论直线方程的斜率问题,然后联系方程组,求方程的再向已经条件转化;
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错,再就是直线与曲线联系以后,寻求变量之间的联系时,易出现转化和计算,代数整理上的错误。
正确答案
解析
解:(1)当直线不存在斜率时,|PB|=, |AP|=
,
,不符合题意,
考查方向
解题思路
也是要讨论直线方程的斜率两种情况,假设存在,Q,使得恒成立,将数量关系转成坐标,进而转化成题中所设的直线方程的斜率K上,注意问题的充要性证明。
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错,再就是直线与曲线联系以后,寻求变量之间的联系时,易出现转化和计算,代数整理上的错误。
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